结论 25

致谢 26

参考文献… 27 

附录 29 

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1 绪论

1.1 课题的目的和意义

在现代制造业中，制造工作总工时的 50%左右都用于装配工作，装配工作量在整个产品 制造中所占比例并不少[1]。为了提高产品生产效率，装配生产线的升级是必不可少的。之前 的自动装配生产线大多依靠传统机械结构来控制，这类设备不仅结构复杂、制造困难、装配 效率低，而且不适用于现代的多品种、小批量生产。这也就要求我们提出柔性装配系统的概 念[2],柔性装配线通常由装配站、物料输送装置和控制系统等组成[3],它可根据需求设计装配程 序对一簇产品进行装配，这使它能很好地适应、解决装配产品多变的问题[4]。一些小型零件 如盘套类零件的装配过程在过去采用费事费力的人工流水作业的方法，效率很低，因此设计 小型机械零件装配生产系统就很有必要。继电器控制系统在几百年的应用过程中已经发展得 很成熟[5]，一些行业目前仍使用它来实现装配生产自动化，但是它存在很多缺点难以克服， 如：体积大、线路复杂、可靠性和动态精度低[6]。相比之下，使用可编程控制器(PLC)的优越 性就很大，它可以节省空间、简化线路、提高可靠性和精度[7]。但是往往 PLC 并不会单独出 现使用，它离不开气动技术的支持[8]。气动技术优点云云，如成本低、系统简洁、安装维护 方便，更重要的是它在易燃、易爆、强磁场，强干扰、强震动等恶劣的工作环境下都能出色 地完成工作[9]。总的来说，PLC 控制下的自动装配系统，是利用气动阀、气动执行元件等来 完成装配任务的。模块化控制使装配系统方便控制、灵活可靠，对于生产系统、生产环境、 生产效率的优化提高有很大的促进作用[10]。

国内的自动装配技术还不先进，很多产品的装配仍然依靠人工加工，加工效率低，但是 国内的产品需求量却不少，这两者之间存在很大的矛盾。这也就需要我国能加快装配生产线 技术发展的脚步，将装配生产线及新工艺的开发列入广大科研工作者的工作议程中。本课题 研究的小型机械零件装配生产线将采用 PLC 控制系统，利用气动元件实现抓取、旋转、搬运 等上、下料和压力装配等动作。课题研究成功后会提高盘套类小型零件的装配效率，减少劳 动力的投入，同时质量也能得到更好的保证。因此，课题的研究很有意义。

1.2 国内外在自动装配领域的发展现状

1.2.1 国外在自动化装配领域的发展现状

1.2.2 国内在自动化装配领域的发展现状

1.3 课题的主要研究内容

小型机械零件装配生产线使用 SMC 公司生产的气动执行元件完成对工件的抓取、旋转、 搬运等上、下料以及压力装配等动作，并以日本光洋的可编程控制器为核心控制系统，对执 行元件进行动作控制，通过编程完成装配过程。

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基于对小型机械零件装配生产线的分析，主要完成以下几个方面的工作：